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氧化石墨烯(GO)是石墨烯的一种衍生物,表面含有疏水性π电子平面结构和丰富的亲水性含氧基团,并且在机械强度、细胞毒性、光致发光性质上表现出尺寸效应。GO与DNA适配体(DNA aptamer)之间特殊的吸附/脱附作用已经在生物传感器应用领域受到极大的关注。此外,碳点(CDs)这种新型纳米材料因其优越的性能有望成为理想的荧光标记物。本论文对GO的横向尺寸分离,及其在CDs标记或罗丹明B免标记DNA适配体生物传感器中的应用进行了一系列研究,主要包括以下几个方面：1、氧化石墨烯的制备及尺寸分离采用改进Hummers法合成了氧化石墨烯,通过傅里叶转换红外光谱、紫外-可见吸收光谱和X-射线衍射技术对GO进行表征,发现所制备的GO表面含氧基团多、层间距大、平均尺寸小,并且具有发射范围较宽的近红外光致发光现象。基于GO片层的两亲性,调节分散液的pH值和离心力实现GO横向尺寸分离,利用X-射线衍射技术对所分离GO片层的大小进行估算,平均尺寸分别为5.22nm、5.12nm、4.24nm和0.72nm。比较荧光光谱发现尺寸越小、分布越集中的GO,激发和发射波长越短,峰形越窄,且量子产率越高。2、基于氧化石墨烯的DNA适配体生物传感器及性能评价以柠檬酸和乙二胺为原料,水热法制备了高量子产率的CDs,并将其标记在DNA适配体上。红外、紫外-可见光谱表明CDs能与DNA适配体有效结合。DNA适配体通过疏水和π-π堆积作用吸附在GO表面,CDs的荧光被猝灭；当Hg2+存在时,DNA适配体折叠形成特定的T-Hg2+-T错配双链结构,从GO表面脱附,碳点的荧光恢复,由此构建了基于GO的碳点标记DNA适配体Hg2+生物传感器。在最优实验条件下,得到了Hg2+的标准曲线和回归方程,检出限为2.58nM,并具有良好的选择性和抗金属离子干扰能力；将该方法用于实际样品中Hg2+的检测,得到结果与样品的真值以及原子荧光光谱法检测的数据相近。另外,对GO静电结合罗丹明B(Rb)的免标记DNA适配体生物传感器进行了研究。探讨Rb+GO对于DNA适配体的响应能力,证实了DNA适配体占据GO表面sp2区域后可以影响GO猝灭荧光物质能力；以H202为损伤试剂对DNA适配体进行处理,断裂的DNA小片段从GO表面脱落,荧光猝灭能力恢复,进而得到了H202在基于Rb+GO-/Aptamer荧光生物传感器中的线性关系曲线,检出限为2.2μM,结果令人满意。